计算机网络基础

 

TCP协议

TCP三次握手

1. 第一次握手

客户机发送连接请求报文段到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认。（SYN = 1,seq=x）

1. 第二次握手

服务器收到连接请求报文，如果同意建立连接，向客户机发回确认报文段，并为该TCP连接分配TCP缓存和变量。(SYN=1,ACK=1,seq=y,ack=x+1)。

1. 第三次握手

客户机收到服务器的确认报文段后，向服务器给出确认报文段，并且也要给该连接分配缓存和变量。此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED（TCP连接成功）状态，完成三次握手。(ACK=1,seq=x+1,ack=y+1)。

TCP四次挥手

由于TCP连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。这原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动，一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭。

1. TCP客户端发送一个FIN，用来关闭客户到服务器的数据传送。
2. 服务器收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1。和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。
3. 服务器关闭客户端的连接，发送一个FIN给客户端。
4. 客户端发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1。

 

为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次握手？

答：因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的，SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时，当Server端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉Client端，"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，因此不能一起发送。故需要四步握手。

TCP连接状态

LISTEN： 监听指定端口的TCP连接请求
SYN-SENT： 发送连接请求后等待匹配（客户端状态）
SYN-RECEIVED(SYN_RECV)：在发送和接收一个连接后，等待客户端确认（服务端状态）
ESTABLISHED： 连接已就绪，可以进行数据传输

关闭状态
FIN-WAIT-1： TCP发出FIN请求主动关闭连接，之后进入FIN_WAIT1状态。
等待远程TCP连接中断请求，或先前的连接中断请求的确认
FIN-WAIT-2： 从远程TCP等待连接中断请求,主动关闭端接到ACK后，就进入了FIN-WAIT-2
这是在关闭连接时，客户端和服务器两次握手之后的状态，是著名的半关闭的状态了，
TIME-WAIT： 在主动关闭端接收到FIN后，TCP就发送ACK包，并进入TIME-WAIT状态
                                                
CLOSE-WAIT： 等待从本地用户发来的连接中断请求
被动关闭端TCP接到FIN后，就发出ACK以回应FIN请求,并进入CLOSE_WAIT. 
LAST-ACK： 等待原来的发向远程TCP的连接中断请求的确认
CLOSING： 等待远程TCP对连接中断的确认,处于此种状态比较少见。

CLOSED： 被动关闭端在接受到ACK包后，就进入了closed的状态，连接结束，没有任何连接状态。
状态迁移过程：
　　a、客户端：
　　　　CLOSED->SYN_SENT->ESTABLISHED->FIN_WAIT_1->FIN_WAIT_2->TIME_WAIT->CLOSED
　　b、服务端
　　　　CLOSED->LISTEN->SYN_RECEIVED->ESTABLISHED->CLOSE_WAIT->LAST_ACK->CLOSE